DE102011117723A1 - Ball screw with bearing compensation - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kugelgewindetrieb (20) mit einer Kugelmutter (21), einem Wälzlager (22) und einer an das Wälzlager (22) angeordneten Riemenscheibe (23). Die Kugelmutter (21) ist derart in dem Wälzlager (22) angeordnet, dass kein Spannungsabfall zwischen dem der Riemenscheibe (23) und einem seitlich zum Kugelgewindetrieb (20) angeordneten Unterstützungsmotor auftritt.The invention relates to a ball screw drive (20) with a ball nut (21), a roller bearing (22) and a pulley (23) arranged on the roller bearing (22). The ball nut (21) is disposed in the rolling bearing (22) such that no voltage drop occurs between the pulley (23) and a support motor disposed laterally of the ball screw (20).

Description

Die Erfindung betrifft ein Kugelgewindetrieb nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1.The invention relates to a ball screw according to the preamble of independent claim 1.

Kugelgewindetriebe werden allgemein als reibungsarme und nahezu spielfreie Antriebe für Spindeln eingesetzt. Sie setzen eine Drehbewegung in eine Linearbewegung um und werden deshalb insbesondere in Lenksystemen von Kraftfahrzeugen eingesetzt. Zur Unterstützung der Lenkung werden die Gewindetriebe elektrisch und/oder mechanisch angetrieben, wodurch die Spindel axial verschoben wird.Ball screws are generally used as low-friction and virtually backlash-free drives for spindles. They convert a rotary movement into a linear movement and are therefore used in particular in steering systems of motor vehicles. To assist the steering, the screw drives are electrically and / or mechanically driven, whereby the spindle is axially displaced.

Als einfache und energiesparende Variante haben sich elektromechanische Servolenkungen etabliert, die den Kraftstoffverbrauch eines Fahrzeuges verringern und die Antriebsleistung der Räder verbessern. Bei elektromechanischen Systemen wird ein herkömmlich bekanntes hydraulisches System durch einen elektronisch geregelten Elektromotor ersetzt. Zur Kraftübertragung werden einerseits Zahnstangen bzw. Ritzel eingesetzt, oder andererseits Riemenantriebe.As a simple and energy-saving variant, electromechanical power steering systems have been established which reduce the fuel consumption of a vehicle and improve the drive power of the wheels. In electromechanical systems, a conventionally known hydraulic system is replaced by an electronically controlled electric motor. For power transmission racks or pinions are used on the one hand, or on the other belt drives.

Bei solchen Riemensystemen ist der unterstützende Motor mittels eines Riemen mit dem Kugelgewindetrieb verbunden, wobei die Riemenscheibe drehfest mit der Kugelmutter verbunden ist. Hierdurch besteht die Gefahr eines Spannungsabfalls, wenn die Kugelmutter bei elastisch abgestützten Kugelgewindetrieben sich um ihre axiale Achse verkippt. Dadurch wird zumindest teilweise der Riemen von der Riemenscheibe bzw. dem Motor entkoppelt, wodurch die Unterstützungskraft durch den Motor vermindert wird.In such belt systems, the supporting motor is connected by means of a belt with the ball screw, wherein the pulley is rotatably connected to the ball nut. As a result, there is a risk of a voltage drop when the ball nut tilts at elastically supported ball screws about its axial axis. As a result, the belt is at least partially decoupled from the pulley or the engine, whereby the support force is reduced by the motor.

Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung den eingangs erwähnten Kugelgewindetrieb weiterzuentwickeln und eine dauerhafte Verbindung von Riemenscheibe mit dem Unterstützungsmotor zu gewährleisten.It is therefore an object of the invention to further develop the ball screw mentioned above and to ensure a permanent connection of the pulley with the support motor.

Eine Vorrichtung zur Lösung dieser Aufgabe weist die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 auf. Danach wird ein Kugelgewindetrieb vorgeschlagen mit einer um eine Achse drehbaren Kugelmutter zur Aufnahme einer darin konzentrisch angeordneten Gewindespindel, wobei die Kugelmutter zumindest teilweise in einem einen Lageraußenring und einen Lagerinnenring aufweisenden Wälzlager angeordnet ist und eine Riemenscheibe mit dem Lagerinnenring drehfest verbunden ist, wobei die Kugelmutter relativ zur Riemenscheibe in axialer und/oder radialer Richtung beweglich ist. Durch die radiale und/oder axiale Entkoppelung der Riemenscheibe von der Kugelmutter können die eingangs erwähnten Nachteile überwunden werden und die Spannung des Riementrieb aufrecht erhalten werden.An apparatus for achieving this object has the features of independent claim 1. Thereafter, a ball screw is proposed with a rotatable about an axis ball nut for receiving a concentrically arranged threaded spindle, wherein the ball nut is at least partially disposed in a bearing outer ring and a bearing inner ring bearing and a pulley rotatably connected to the bearing inner ring, the ball nut relative to the pulley in the axial and / or radial direction is movable. Due to the radial and / or axial decoupling of the pulley from the ball nut, the disadvantages mentioned above can be overcome and the tension of the belt drive can be maintained.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung kann die Kugelmutter kippbar gegenüber der Riemenscheibe in dem Wälzlager angeordnet sein. Solange die Riemenscheibe drehfest mit dem Lager der Kugelmutter verbunden ist, erfolgt eine gleichmäßig Kraftübertragung des Unterstützungsmotors auf den Kugelgewindetrieb.According to an advantageous development, the ball nut can be arranged tiltable relative to the pulley in the rolling bearing. As long as the pulley is rotatably connected to the bearing of the ball nut, there is a uniform force transmission of the support motor on the ball screw.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann ein Gleitring zwischen der Kugelmutter und dem Wälzlager, insbesondere dem Lagerinnenring angeordnet sein. Der Gleitring ermöglicht eine Kippbewegung der Kugelmutter gegenüber dem Wälzlager, an dem die Riemenscheibe drehfest angeordnet ist.According to a further embodiment, a sliding ring between the ball nut and the rolling bearing, in particular the bearing inner ring may be arranged. The slip ring allows a tilting movement of the ball nut relative to the rolling bearing on which the pulley is arranged rotationally fixed.

Vorteilhafterweise kann eine Außenumfangsfläche des Lagerinnenrings zumindest zum Teil konkav und eine Außenumfangsfläche des Gleitrings wenigstens teilweise konvex ausgebildet sein, wobei beide Außenumfangsflächen miteinander korrespondieren. Durch die besondere Ausgestaltung der beiden zueinander gewandten Flächen des Lagerinnenrings und des Gleitrings, wird die Kippbewegung der Kugelmutter begünstigt. Eine Krümmung der jeweiligen Fläche ist der Kippbewegung angepasst.Advantageously, an outer peripheral surface of the bearing inner ring may be at least partially concave and an outer circumferential surface of the sliding ring may be at least partially convex, with both outer peripheral surfaces corresponding to one another. Due to the special design of the two mutually facing surfaces of the bearing inner ring and the sliding ring, the tilting movement of the ball nut is favored. A curvature of the respective surface is adapted to the tilting movement.

Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass der Gleitring eine oder mehrere, vorzugsweise zwei Ausnehmungen aufweist, die insbesondere als Durchgangsöffnung in dem Gleitring ausgebildet sind. Zusätzlich kann die Kugelmutter eine oder mehrere Nuten aufweisen, die sich vorzugsweise in Axialrichtung der Kugelmutter erstrecken, zur wenigstens teilweisen Aufnahme zumindest eines Mitnahmeelements. Besonders bevorzugt weist die Kugelmutter zwei Nuten auf, in denen jeweils ein Mitnahmeelement positioniert ist. Die Nuten können sich von einem Ende der Kugelmutter in Richtung einem gegenüberliegenden Ende erstrecken.Furthermore, it can be advantageously provided that the sliding ring has one or more, preferably two recesses, which are in particular formed as a passage opening in the sliding ring. In addition, the ball nut may have one or more grooves, which preferably extend in the axial direction of the ball nut, for at least partially receiving at least one driving element. Particularly preferably, the ball nut has two grooves, in each of which a carrier element is positioned. The grooves may extend from one end of the ball nut toward an opposite end.

Vorteilhafterweise können die Ausnehmungen des Gleitrings und die Nuten der Kugelmutter miteinander korrespondieren und das Mitnahmeelement sich durch die entsprechende Ausnehmung des Gleitrings hindurch erstrecken. Im Bereich des Mitnahmeelements wird dadurch eine Ebene gebildet, um die sich die Kugelmutter gegenüber dem Lager und damit auch der Riemenscheibe verkippen kann.Advantageously, the recesses of the sliding ring and the grooves of the ball nut can correspond with each other and the driving element extending through the corresponding recess of the sliding ring. In the region of the driving element, a plane is formed by which the ball nut can tilt with respect to the bearing and thus also the pulley.

Nach einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel kann das Mitnahmeelement vorzugsweise eine Kugel oder ein Bolzen sein und in Anlage mit dem Lagerinnenring stehen. Durch die Krümmung der Außenumfangsfläche des Lagerinnenrings kann die Verkippung der Kugelmutter durch die punktuelle Lagerung im Bereich der Mitnahmeelemente erleichtert werden. Zusätzlich kann eine Verkippung durch eine Achse erfolgen, die durch die sich gegenüberliegenden Mitnahmeelement verläuft.According to an advantageous embodiment, the driving element may preferably be a ball or a bolt and be in contact with the bearing inner ring. Due to the curvature of the outer peripheral surface of the bearing inner ring, the tilting of the ball nut can be facilitated by the selective storage in the region of the driving elements. In addition, a tilt can be caused by an axis that passes through the opposing driving element.

Die Nuten sind in Abhängigkeit der Mitnahmeelemente entweder halbrund oder eckig ausgeführt, wobei ebenfalls in dem Lagerinnenring eine Nut vorgesehen sein kann, die eine entsprechende Kontur aufweist. Durch die Mitnahmeelemente sind Kugelmutter und Wälzlager im Wesentlich drehfest miteinander verbunden.The grooves are executed depending on the driving elements either semicircular or angular, wherein also in the bearing inner ring a groove may be provided which has a corresponding contour. By driving elements ball nut and bearings are essentially rotatably connected.

Weiterhin kann die Kugelmutter einen umlaufenden Absatz aufweisen zur Widerlagerung des Gleitrings. Der Absatz ist im Wesentlichen im Bereich der Anlenkung von Riemenscheibe und Wälzlager angeordnet, wobei vorzugsweise ein Abstützring zwischen dem Gleitring und dem Absatz positioniert ist, der als Widerlager für den Lagerinnenring dienen kann.Furthermore, the ball nut may have a peripheral shoulder for abutment of the sliding ring. The paragraph is arranged substantially in the region of the articulation of the pulley and roller bearings, wherein preferably a support ring between the slide ring and the shoulder is positioned, which can serve as an abutment for the bearing inner ring.

Der Gleitring kann nach einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung auf der Kugelmutter mittels einer Überwurfmutter gesichert sein. Die Überwurfmutter umfasst die Kugelmutter und positioniert den Gleitring in axialer Richtung auf der Kugelmutter, wobei der Gleitring insbesondere gegen den Absatz gedrückt wird.The slip ring can be secured by a union nut according to a further advantageous embodiment of the invention on the ball nut. The union nut comprises the ball nut and positions the sliding ring in the axial direction on the ball nut, wherein the sliding ring is pressed in particular against the shoulder.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die Kugelmutter um größer als 0 Grad bis 10 Grad aus einer neutralen Position gegenüber der Riemenscheibe kippbar sein, bevorzugt um 1 bis 7 Grad und besonders bevorzugt um 4 bis 6 Grad. Das Verkippen um vorzugsweise 5 Grad ermöglicht genügend Spiel, damit der Riemen permanent auf der Riemenscheibe aufliegt und ein Kraftmoment auf den Kugelgewindetrieb übertragen wird.According to a further embodiment, the ball nut may be tiltable by greater than 0 degrees to 10 degrees from a neutral position with respect to the pulley, preferably by 1 to 7 degrees and more preferably by 4 to 6 degrees. The tilting by preferably 5 degrees allows enough clearance, so that the belt rests permanently on the pulley and a torque is transmitted to the ball screw.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Gleitring zwischen zwei Abstützringen angebracht ist und bevorzugt der Lagerinnenring durch die Abstützringe vorgespannt wirdIn particular, it can be provided that the sliding ring is mounted between two support rings and preferably the bearing inner ring is biased by the support rings

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further advantageous embodiments will become apparent from the dependent claims.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:A preferred embodiment will be explained in more detail with reference to the drawing. In this show:

1 eine perspektivische Seitenansicht eines teilweise aufgeschnittenen Kugelgewindetriebs nach einem ersten Ausführungsbeispiel, 1 3 a perspective side view of a partially cutaway ball screw drive according to a first exemplary embodiment,

2 eine perspektivische Seitenansicht eines teilweise aufgeschnittenen Kugelgewindetriebs nach einem zweiten Ausführungsbeispiel, 2 3 a perspective side view of a partially cutaway ball screw drive according to a second exemplary embodiment,

3 eine Frontansicht des Kugelgewindetriebs nach dem ersten Ausführungsbeispiel in ruhender Position der Kugelmutter, 3 a front view of the ball screw according to the first embodiment in a stationary position of the ball nut,

4 eine seitliche Schnittansicht des Kugelgewindetriebs nach der 3 entlang der Schnittebene A1-A1, 4 a side sectional view of the ball screw according to the 3 along the section plane A1-A1,

5 eine Frontansicht des Kugelgewindetriebs nach dem ersten Ausführungsbeispiel in verkippter Position der Kugelmutter, 5 a front view of the ball screw according to the first embodiment in the tilted position of the ball nut,

6 eine seitliche Schnittansicht des Kugelgewindetriebs nach der 5 entlang der Schnittlinie A1-A1, 6 a side sectional view of the ball screw according to the 5 along the section line A1-A1,

7 eine Seitenansicht des Kugelgewindetriebs mit Wälzlager, Riemenscheibe und Kugelmutter, 7 a side view of the ball screw with roller bearing, pulley and ball nut,

8 eine Schnittansicht entlang der Schnittebene B1-B1 der 7, 8th a sectional view taken along the cutting plane B1-B1 of 7 .

9 eine Explosionszeichnung von Kugelmutter, Gleitring und Lagerinnenring und 9 an exploded view of ball nut, seal ring and bearing inner ring and

10 eine Explosionszeichnung des Kugelgewindetriebs mit Kugelmutter, Gleitring, Riemenscheibe mit Lagerinnenring, Abstützring und Lageraussenring. 10 an exploded view of the ball screw with ball nut, seal ring, pulley with bearing inner ring, support ring and bearing outer ring.

Der erfindungsgemäße Kugelgewindetrieb 20 ist beispielhaft in den 1 und 2 dargestellt, die eine perspektivische und teilweise geschnittene Seitenansicht des Kugelgewindetriebs 20 zeigen. Hauptmerkmale des Kugelgewindetriebs 20 sind eine Kugelmutter 21, ein Wälzlager 22 und eine an das Wälzlager 22 angelenkte Riemenscheibe 23. Die Kugelmutter 21 ist in dem Wälzlager 22 gelagert.The ball screw according to the invention 20 is exemplary in the 1 and 2 shown, which is a perspective and partially sectioned side view of the ball screw 20 demonstrate. Main features of the ball screw 20 are a ball nut 21 , a rolling bearing 22 and one to the rolling bearing 22 hinged pulley 23 , The ball nut 21 is in the rolling bearing 22 stored.

Elektromechanische Lenksysteme mit einem Riemenantrieb sind allgemein aus dem Stand der Technik bekannt. Insbesondere sind Lenksysteme mit Kugelmutter-Spindel-Trieben bekannt, weshalb nachfolgend auf die prinzipielle Darstellung verzichtet wird und nur auf die der Erfindung wesentlichen Merkmale näher eingegangen wird.Belt driven electromechanical steering systems are generally known in the art. In particular, steering systems with ball-nut spindle drives are known, which is why the following is omitted from the basic illustration and will be discussed only on the essential features of the invention in more detail.

Die Kugelmutter 21 ist in dem Kugelgewindetrieb 20 zentral angeordnet, wobei eine Achse 24 sich in Längserstreckung der Kugelmutter 21 erstreckt. Die Kugelmutter 21 ist hohl zur Aufnahme einer nicht dargestellten Spindel, weshalb die Kugelmutter 21 zwei offene Enden 25 und 26 aufweist. An das eine offene Ende 25 der Kugelmutter 21 schließt sich ein erster Bereich 27 an, dem das Wälzlager 22 zugeordnet ist. Dieser erste Bereich 27 weist gegenüber einem zweiten Bereich 28, der sich im Wesentlichen an das andere offene Ende 26 der Kugelmutter 21 anschließt einen kleineren Außendurchmesser auf. Damit weist der zweite Bereich 28 einen größeren Außendurchmesser als der erste Bereich 27 auf. An einem Übergang von dem ersten zu dem zweiten Bereich 27, 28 ist ein Absatz 29, der sich entlang eines Umfangs der Kugelmutter 21 erstreckt.The ball nut 21 is in the ball screw 20 centrally located, with an axis 24 in the longitudinal extension of the ball nut 21 extends. The ball nut 21 is hollow for receiving a spindle, not shown, which is why the ball nut 21 two open ends 25 and 26 having. At the one open end 25 the ball nut 21 closes a first area 27 to which the rolling bearing 22 assigned. This first area 27 points to a second area 28 which is essentially at the other open end 26 the ball nut 21 connects to a smaller outer diameter. This indicates the second area 28 a larger outer diameter than the first area 27 on. At a transition from the first to the second area 27 . 28 is a paragraph 29 that extends along a circumference of the ball nut 21 extends.

Die Kugelmutter 21 ist im Bereich des ersten Bereichs 27 in dem Wälzlager 22 gelagert. Das Wälzlager 22 weist einen Lageraußenring 30 und einen Lagerinnenring 31 auf. Wälzkörper in Form von Kugeln 32 sind zwischen den beiden Lagerringen 30 und 31 angeordnet, wobei auch andere Formen als Kugeln 32 zum Einsatz kommen können. Weiterhin weist das Lager 22 zwei Dichtringe 33 auf, die zwischen den beiden Lagerringen 30 und 31 angeordnet sind und einen Zwischenraum, in dem die Kugeln 32 angeordnet sind, seitlich nach außen abdichten.The ball nut 21 is in the range of the first area 27 in the rolling bearing 22 stored. The rolling bearing 22 has a bearing outer ring 30 and a bearing inner ring 31 on. Rolling elements in the form of balls 32 are between the two bearing rings 30 and 31 arranged, whereby also forms other than balls 32 can be used. Furthermore, the bearing points 22 two sealing rings 33 on that between the two bearing rings 30 and 31 are arranged and a space in which the balls 32 are arranged, laterally seal to the outside.

Der Lagerinnenring 31 ist mit der Riemenscheibe 23 verbunden. Hierfür weist der Lagerinnenring 31 eine in Axialerstreckung des Lagers 22 gerichtete Auskragung 34 auf, an die die Riemenscheibe 23 drehfest angelenkt ist. Der Lagerinnenring 31 überragt mit der Auskragung 34 zumindest abschnittsweise den Absatz 29, wobei die Riemenscheibe 23 auf einer Außenumfangsfläche 35 der Lagerinnenrings 31 angeordnet ist. Eine Verbindung von Riemenscheibe und Auskragung 34 ist aus dem Stand der Technik bekannt.The bearing inner ring 31 is with the pulley 23 connected. For this purpose, the bearing inner ring 31 one in axial extension of the camp 22 directed projection 34 on, to which the pulley 23 is rotationally hinged. The bearing inner ring 31 surmounted by the overhang 34 at least in sections, the paragraph 29 where the pulley 23 on an outer peripheral surface 35 the bearing inner ring 31 is arranged. A connection between pulley and projection 34 is known from the prior art.

Die Riemenscheibe 23 erstreckt sich von dem Lagerinnenring 31 in axialer Richtung der Kugelmutter 21 und überdeckt dabei im Wesentlichen den zweiten Bereich 28. Auf einer Außenumfangsfläche 36 weist die Riemenscheibe eine Struktur auf, die einen Reibschluss mit einem nicht dargestellten Riemen erhöht. Hierfür ist im Ausführungsbeispiel die Struktur geriffelt ausgeführt.The pulley 23 extends from the bearing inner ring 31 in the axial direction of the ball nut 21 and essentially covers the second area 28 , On an outer peripheral surface 36 The pulley has a structure that increases a frictional engagement with a belt, not shown. For this purpose, the structure is fluted in the embodiment.

Zwischen dem Wälzlager 22 und der Kugelmutter 21 ist ein Gleitring 37 angeordnet, der im ersten Bereich 27 die Kugelmutter 21 umfasst. Der Gleitring 37 liegt im Wesentlichen in Dichtlage auf dem ersten Bereich 27 auf. Der Gleitring 37 weist ferner wenigstens zwei Ausnehmungen in Form von Durchbrechungen 38 auf, die gegenüberliegend angeordnet sind. Eine Oberfläche 39 des Gleitrings 37, die zum Lagerinnenring 31 zeigt, weist eine Krümmung auf, wodurch sich eine ballig ausgeformte Oberfläche 39 ergibt. Diese ballig geformte Oberfläche 39 korrespondiert mit einer Oberfläche 40 des Lagerinnenrings 31, die konkav ausgeformt ist.Between the rolling bearing 22 and the ball nut 21 is a sliding ring 37 arranged in the first area 27 the ball nut 21 includes. The sliding ring 37 lies essentially in sealing position on the first area 27 on. The sliding ring 37 also has at least two recesses in the form of openings 38 on, which are arranged opposite each other. A surface 39 of the sliding ring 37 leading to the bearing inner ring 31 shows, has a curvature, resulting in a spherically shaped surface 39 results. This spherically shaped surface 39 corresponds to a surface 40 of the bearing inner ring 31 that is concave.

Die zwei Durchbrechungen 38 des Gleitrings 37 korrespondieren mit jeweiligen Nuten 41, die in dem ersten Bereich 27 der Kugelmutter 21 angeordnet sind. Die Nuten 41 sind in der Kugelmutter 21 in Axialrichtung angeordnet und erstrecken sich im Wesentlich von dem offenen Ende 25 bis kurz vor den Absatz 29. Die Nuten 41 nehmen jeweils ein Mitnahmeelement 42 auf, wobei ein Querschnitt der Nuten 41 an einer äußere Form des Mitnahmeelements 42 angepasst ist. Die Mitnahmeelemente 42 können unterschiedliche Formen aufweisen. In 1 ist beispielsweise das Mitnahmeelement 42 in Form einer Kugel dargestellt, wohingegen das Mitnahmeelement 42 in 2 ein Bolzen ist. Entsprechend ist der Querschnitt der Nuten 41 halbkreisförmig oder eckig ausgebildet, je nach äußerer Form des Mitnahmeelements 42.The two openings 38 of the sliding ring 37 correspond with respective grooves 41 that in the first area 27 the ball nut 21 are arranged. The grooves 41 are in the ball nut 21 arranged in the axial direction and extend substantially from the open end 25 until just before the paragraph 29 , The grooves 41 each take a carrier element 42 on, with a cross-section of the grooves 41 on an outer shape of the driving element 42 is adjusted. The entrainment elements 42 can have different shapes. In 1 is for example the driving element 42 represented in the form of a sphere, whereas the driving element 42 in 2 a bolt is. Accordingly, the cross section of the grooves 41 formed semicircular or angular, depending on the outer shape of the driving element 42 ,

Der Gleitring 37 ist derart zu den Nuten 41 auf dem ersten Bereich 27 angeordnet, dass die zwei Durchbrechungen 38 oberhalb der Nuten 41 platziert sind, wodurch die Mitnahmeelemente 42 wenigstens zum Teil mit den Durchbrechungen 38 in Eingriff stehen. Die Mitnahmeelemente 42 erstrecken sich durch die Durchbrechungen 38 hindurch und überragen den Gleitring 37 in Richtung des Lagerinnenrings 31. Dabei stehen die Mitnahmeelemente 42 mit dem Lagerinnenring 31 in Kontakt.The sliding ring 37 is so to the grooves 41 on the first area 27 arranged that the two openings 38 above the grooves 41 are placed, reducing the entrainment elements 42 at least in part with the openings 38 engage. The entrainment elements 42 extend through the openings 38 through and overhang the slip ring 37 in the direction of the bearing inner ring 31 , Here are the driving elements 42 with the bearing inner ring 31 in contact.

Der Lagerinnenring 31 liegt auf den Mitnahmeelementen 42 auf, wodurch das Lager 22 nur punktuell mit der Kugelmutter 21 verbunden ist. Aufgrund dieser punktuellen Lagerung des Wälzlagers 22 ist es möglich, das Wälzlager 22 gegenüber der Achse 24 zu verkippen. Die Dimensionierung der einzelnen Bauteile ist derart gewählt, dass eine Verkippung um bis zu 10 Grad ermöglicht wird. Vorzugweise ist ein Winkel von um die 5 Grad vorgesehen, wie auch in der 2 angedeutet ist. Das Lager 22 lässt sich einerseits längs einer durch die Mitnahmeelemente 42 verlaufende Achse 43 kippen oder aber auch quer dazu.The bearing inner ring 31 lies on the driving elements 42 on, causing the camp 22 only occasionally with the ball nut 21 connected is. Due to this punctual bearing of the rolling bearing 22 is it possible the rolling bearing 22 opposite the axis 24 to tilt. The dimensioning of the individual components is chosen so that a tilting of up to 10 degrees is possible. Preferably, an angle of about 5 degrees is provided, as well as in the 2 is indicated. The warehouse 22 can be on the one hand along a through the driving elements 42 extending axis 43 tilt or even across it.

Durch die drehfeste Verbindung von Riemenscheibe 23 und Wälzlager 22 bzw. Lagerinnenring 31 ist deshalb auch die Riemenscheibe 23 gegenüber der Achse 24 kippbar, vorzugsweise um einen Winkel von ungefähr 5 Grad. Durch das Verkippen der Riemenscheiben 23 kann der eingangs erwähnte Spannungsabfall wirksam vermieden werden, indem nämlich ein Riemen während des Betriebs ständig vollflächig auf der Riemenscheibe 23 aufliegt. Durch die Entkoppelung der Riemenscheibe 23 von der Kugelmutter 21 kann die von einem Unterstützungsmotor auf die Kugelmutter 21 ausgeübte Drehkraft permanent aufrecht erhalten werden.Due to the non-rotatable connection of pulley 23 and rolling bearings 22 or bearing inner ring 31 is therefore the pulley 23 opposite the axis 24 tiltable, preferably at an angle of about 5 degrees. By tilting the pulleys 23 can the voltage drop mentioned above be effectively avoided, namely by a belt during operation continuously over the entire surface of the pulley 23 rests. By decoupling the pulley 23 from the ball nut 21 can be that of a support motor on the ball nut 21 applied torque is permanently maintained.

Weiterhin weist der Lagerinnenring 31 Nuten 44 auf, zur Aufnahme der Mitnahmeelemente 42. Die Nuten sind deshalb in einem entsprechenden Bereich in die Oberfläche 40 angeordnet und weisen zusätzlich einen dem Querschnitt der Mitnahmeelemente 42 entsprechenden Querschnitt auf. Die Nuten 44 sind in der 9 dargestellt. Durch die Nuten ist die Kugelmutter 21 drehfest in dem Wälzlager 23 positioniert. Durch das Verkippen der Kugelmutter 21 bewegen sich die Mitnahmeelemente 42 zumindest zeitweise innerhalb und in Längsrichtung der Nuten 44. Sofern die Kugelmutter 21 sich nur um eine durch die Mitnahmeelemente 42 verlaufende Achse verkippt, bleiben die Mitnahmeelemente 42 unbewegt.Furthermore, the bearing inner ring 31 groove 44 on, for receiving the driving elements 42 , The grooves are therefore in an appropriate area in the surface 40 arranged and additionally have a cross section of the driving elements 42 corresponding cross-section. The grooves 44 are in the 9 shown. Through the grooves is the ball nut 21 rotationally fixed in the rolling bearing 23 positioned. By tilting the ball nut 21 move the entrainment elements 42 at least temporarily within and in the longitudinal direction of the grooves 44 , If the ball nut 21 only one by the driving elements 42 running axis tilted, remain the entrainment elements 42 unmoved.

Der Drehring 23 ist mittels eines Befestigungsmittels in Form einer Überwurfmutter 45 auf der Kugelmutter 21 befestigt. Der Drehring 23 ist mit den Mitnahmeelementen 42, die mit den Nuten 41 in Eingriff stehen, derart auf dem ersten Bereich 27 angeordnet, dass der Drehring 23 zumindest mittelbar an dem Absatz 29 anliegt. Durch die Überwurfmutter 45 wird der Drehring 23 auf der Kugelmutter 21 befestigt. Im beschriebenen Ausführungsbeispiel ist zwischen dem Drehring 23 und dem Absatz 29 ein Abstützring 46 vorgesehen, der auch einen Teil des Lagerinnenrings 31 umfasst. Einer solcher Abstützring 46 ist auch zwischen Gleitring 23 und der Überwurfmutter 45 vorgesehen.The rotary ring 23 is by means of a fastening means in the form of a union nut 45 on the ball nut 21 attached. The rotary ring 23 is with the driving elements 42 that with the grooves 41 are engaged, so on the first area 27 arranged that the turning ring 23 at least indirectly to the paragraph 29 is applied. Through the union nut 45 becomes the turning ring 23 on the ball nut 21 attached. In the described embodiment is between the rotary ring 23 and the paragraph 29 a support ring 46 provided, which is also a part of the bearing inner ring 31 includes. Such a support ring 46 is also between slip ring 23 and the union nut 45 intended.

Zusammenfassend betrifft die Erfindung einen Kugelgewindetrieb (20) mit einer Kugelmutter (21), einem Wälzlager (22) und einer an das Wälzlager (22) angeordneten Riemenscheibe (23). Die Kugelmutter (21) ist derart in dem Wälzlager (22) angeordnet, dass kein Spannungsabfall zwischen dem der Riemenscheibe (23) und einem seitlich zum Kugelgewindetrieb (20) angeordneten Unterstützungsmotor auftritt.In summary, the invention relates to a ball screw ( 20 ) with a ball nut ( 21 ), a rolling bearing ( 22 ) and one to the rolling bearing ( 22 ) arranged pulley ( 23 ). The ball nut ( 21 ) is in the rolling bearing ( 22 ) arranged that no voltage drop between the pulley ( 23 ) and a side to the ball screw ( 20 ) arranged support motor occurs.

Claims (13)

Kugelgewindetrieb mit einer um eine Achse (24) drehbaren Kugelmutter (21) zur Aufnahme einer darin konzentrisch angeordneten Gewindespindel, wobei die Kugelmutter (21) zumindest teilweise in einem einen Lageraußenring (30) und einen Lagerinnenring (31) aufweisenden Wälzlager (22) angeordnet ist und eine Riemenscheibe (23) mit dem Lagerinnenring (31) drehfest verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugelmutter (21) relativ zur Riemenscheibe (23) in axialer und/oder radialer Richtung beweglich ist.Ball screw with one axis ( 24 ) rotatable ball nut ( 21 ) for receiving a concentrically arranged threaded spindle, wherein the ball nut ( 21 ) at least partially in a bearing outer ring ( 30 ) and a bearing inner ring ( 31 ) having rolling bearings ( 22 ) is arranged and a pulley ( 23 ) with the bearing inner ring ( 31 ) is rotatably connected, characterized in that the ball nut ( 21 ) relative to the pulley ( 23 ) is movable in the axial and / or radial direction. Kugelgewindetrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugelmutter (21) kippbar gegenüber der Riemenscheibe (23) in dem Wälzlager (22) angeordnet ist.Ball screw according to claim 1, characterized in that the ball nut ( 21 ) tiltable with respect to the pulley ( 23 ) in the rolling bearing ( 22 ) is arranged. Kugelgewindetrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gleitring zwischen der Kugelmutter (21) und dem Wälzlager (22), insbesondere dem Lagerinnenring (31) angeordnet ist.Ball screw according to claim 1 or 2, characterized in that a sliding ring between the ball nut ( 21 ) and the rolling bearing ( 22 ), in particular the bearing inner ring ( 31 ) is arranged. Kugelgewindetrieb nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Außenumfangsfläche (35) des Lagerinnenrings (31) zumindest zum Teil konkav und eine Außenumfangsfläche des Gleitrings (37) wenigstens teilweise konvex ausgebildet ist, wobei beide Außenumfangsflächen miteinander korrespondieren.Ball screw according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that an outer peripheral surface ( 35 ) of the bearing inner ring ( 31 ) at least partially concave and an outer peripheral surface of the sliding ring ( 37 ) is at least partially convex, wherein both outer peripheral surfaces correspond with each other. Kugelgewindetrieb nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleitring (37) eine oder mehrere, vorzugsweise zwei Ausnehmungen (38) aufweist, die insbesondere als Durchgangsöffnung (38) in dem Gleitring (37) ausgebildet sind.Ball screw according to claim 3 or 4, characterized in that the sliding ring ( 37 ) one or more, preferably two recesses ( 38 ), in particular as a passage opening ( 38 ) in the sliding ring ( 37 ) are formed. Kugelgewindetrieb nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugelmutter (21) eine oder mehrere Nuten (41) aufweist, die sich vorzugsweise in Axialrichtung der Kugelmutter (21) erstrecken, zur wenigstens teilweisen Aufnahme zumindest eines Mitnahmeelements (42).Ball screw according to at least one of claims 1 to 5, characterized in that the ball nut ( 21 ) one or more grooves ( 41 ), which preferably in the axial direction of the ball nut ( 21 ) for at least partially receiving at least one driving element ( 42 ). Kugelgewindetrieb nach wenigstens einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen des Gleitrings (37) und die Nuten (41) der Kugelmutter (21) miteinander korrespondieren und das Mitnahmeelement sich durch die entsprechende Ausnehmung des Gleitrings (37) hindurch erstreckt.Ball screw according to at least one of claims 3 to 6, characterized in that the recesses of the sliding ring ( 37 ) and the grooves ( 41 ) of the ball nut ( 21 ) correspond to each other and the entrainment element through the corresponding recess of the sliding ring ( 37 ) extends therethrough. Kugelgewindetrieb nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Mitnahmeelement (42) vorzugsweise eine Kugel oder ein Bolzen ist und in Anlage mit dem Lagerinnenring (31) steht.Ball screw according to at least one of claims 1 to 7, characterized in that the entrainment element ( 42 ) is preferably a ball or a bolt and in contact with the bearing inner ring ( 31 ) stands. Kugelgewindetrieb nach wenigstens einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugelmutter (21) einen umlaufenden Absatz (29) aufweist zur Widerlagerung des Gleitrings (37).Ball screw according to at least one of claims 3 to 8, characterized in that the ball nut ( 21 ) an encircling paragraph ( 29 ) has for abutment of the sliding ring ( 37 ). Kugelgewindetrieb nach wenigstens einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleitring (37) auf der Kugelmutter (21) mittels einer Überwurfmutter (46) gesichert ist.Ball screw according to at least one of claims 3 to 9, characterized in that the sliding ring ( 37 ) on the ball nut ( 21 ) by means of a union nut ( 46 ) is secured. Kugelgewindetrieb nach wenigstens einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugelmutter (21) um größer als 0 Grad bis 10 Grad aus einer neutralen Position gegenüber der Riemenscheibe (23) kippbar ist, bevorzugt um 1 bis 7 Grad und besonders bevorzugt um 4 bis 6 Grad.Ball screw according to at least one of claims 3 to 10, characterized in that the ball nut ( 21 ) greater than 0 degrees to 10 degrees from a neutral position with respect to the pulley ( 23 ) is tiltable, preferably by 1 to 7 degrees, and more preferably by 4 to 6 degrees. Kugelgewindetrieb nach wenigstens einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleitring (37) zwischen zwei Abstützringen (46) angebracht ist.Ball screw according to at least one of claims 3 to 11, characterized in that the sliding ring ( 37 ) between two support rings ( 46 ) is attached. Kugelgewindetrieb nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerinnenring (31) durch die Abstützringe (46) vorgespannt wird.Ball screw according to claim 12, characterized in that the bearing inner ring ( 31 ) by the support rings ( 46 ) is biased.
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